JPH08250329A

JPH08250329A - インダクタンス素子回路の異常検出方法およびその装置

Info

Publication number: JPH08250329A
Application number: JP8067095A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Yamada; 茂生山田
Original assignee: Tsudakoma Corp; Tsudakoma Industrial Co Ltd
Current assignee: Tsudakoma Corp
Priority date: 1995-03-13
Filing date: 1995-03-13
Publication date: 1996-09-27
Anticipated expiration: 2016-04-16
Also published as: JP3157694B2

Abstract

(57)【要約】【目的】インダクタンス素子やそれを含む回路の異常
状態を簡単な手段、回路構成によって、検出できるよう
にすることである。【構成】繊維機械に使用するインダクタンス素子２を
駆動する回路において、インダクタンス素子２の駆動オ
フ後または駆動中に、インダクタンス素子２に対して並
列接続のサージ吸収素子７に流れるサージ電流を検出
し、そのサージ電流の有無からインダクタンス素子２を
含む回路の正常・異常を判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、繊維機械に使用するイ
ンダクタンス素子およびそれを駆動する回路上の異常を
検出する技術に関する。なお、インダクタンス素子は、
繊維機械に使用される電磁弁のコイル、ソレノイドのコ
イル、リレーのコイル、ブレーキ、モータなどの励磁用
のコイルを含む素子を指す。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６０−２２４８３６号公報や特開
昭６０−２２４８３７号公報などは、電磁バルブのプラ
ンジャの移動時に発生する励磁電流のへこみ、または振
動を検出し、これらが所定のタイミングにおいて検出さ
れたか否かにより、電磁バルブの正常、異常を判別して
いる。上記技術によると、励磁電流のへこみや振動を検
出するために、特別のセンサや複雑な回路が必要とな
る。

【０００３】一方、この種の一般的な技術によると、コ
イルに流れる電流を検出することにより、電磁バルブな
どの異常状態の検出が行われている。ところが、このよ
うな一般的な技術によって、断線および短絡の２種類の
異常を検出しようとすると、異常態様に応じて２種類の
回路が必要となる。すなわち、断線を検出するために
は、電流なしの状態を検出する回路が必要であり、ま
た、短絡を検出するためには、電流の過大を検出する回
路が必要である。具体的には、異常検出のために、イン
ダクタンス素子例えば電磁弁のコイルに流れる電流を検
出するとき、断線（オープン）状態は、電流の有無で容
易に検出できるものの、短絡（ショート）状態では、検
出した電流に対するしきい値回路を設ける必要があり、
回路が大型化する。このように、異常内容に応じて、２
種類の回路が必要となり、この結果、割高で複雑な回路
構成になるという欠点がある。

【０００４】ところで、繊維機械例えば織機のよこ入れ
用電磁弁で、断線が発生したとき、織機はよこ入れ不良
で停台に至る。この停台状態は、通常、よこ入れ不良に
基づく停台と、外観上、何ら変わることがなく、したが
って、織工は、よこ入れ不良を解消するために、また織
機のブレーキやソレノイド動作異常についても同様に異
常に気づかずに、何度も繰り返し起動を試みる。この結
果、織物上に欠点（織り段）が発生しやすくなる。した
がって、繊維機械などにおいて、故障の早期発見とその
原因の特定がきわめて重要な課題となっている。

【０００５】

【発明の目的】本発明の目的は、インダクタンス素子や
それを含む回路の異常状態を簡単な手段、回路構成によ
って、検出できるようにすることである。

【０００６】

【発明の解決手段】ところで、通常、この種のインダク
タンス素子に対してサージ吸収素子が並列に接続されて
いる。そこで、本発明の異常検出方法は、このサージ吸
収素子に着目し、繊維機械に使用するインダクタンス素
子を駆動する回路において、インダクタンス素子の駆動
オフ後に、インダクタンス素子に対して並列接続のサー
ジ吸収素子に流れるサージ電流を検出し、そのサージ電
流の存在時に、インダクタンス素子を含む回路を正常と
し、サージ電流の不存在時に、インダクタンス素子を含
む回路を異常と判断するか、またはインダクタンス素子
の駆動中に、インダクタンス素子に対して並列接続のサ
ージ吸収素子に流れるサージ電流を検出し、そのサージ
電流の存在時に、インダクタンス素子を含む回路を異常
とし、サージ電流の不存在時に、インダクタンス素子を
含む回路を正常と判断するようにしている。

【０００７】また、本発明のインダクタンス素子回路の
異常検出装置は、繊維機械に使用するインダクタンス素
子を駆動する回路において、サージ吸収素子と電流検出
器とを直列に接続し、これらの直列接続のサージ吸収素
子および電流検出器をインダクタンス素子に対して並列
に接続するとともに、上記電流検出器にインダクタンス
素子の駆動にともなうサージ電流の有無を判別する判別
器を設けた構成となっている。

【０００８】このように、サージ電流の検出によると、
同一の回路によって、インダクタンス素子を含む回路の
断線異常や短絡異常などがまとめて検出できる。このた
め、検出回路の構成が簡単になり、実施も容易となる。

【０００９】

【実施例】図１は、インダクタンス素子駆動装置１の具
体例を示している。異常検出の対象となるインダクタン
ス素子２は、電磁弁、ソレノイド、リレー、ブレーキ、
モータなどのコイルであり、インダクタンスＬのほか抵
抗Ｒを含む回路として、駆動回路３を介して入力端子
４、５の間に接続されている。そして、本発明の要部と
しての異常検出装置６は、サージ吸収素子７、電流検出
器８、判別器９によって構成されている。

【００１０】サージ吸収素子７と電流検出器８とは、直
列に接続されており、インダクタンス素子２に対して並
列に接続されている。また、判別器９は、入力側で入力
端子４と、電流検出器８の出力端とに接続されている。
なお、判別器９の出力端子２０は、インダクタンス素子
２の正常または異常を判別した結果を出力する端子とな
っている。

【００１１】ここで、電流検出器８は、図２に示すよう
に、バリスタによるサージ吸収素子７に対して直列の抵
抗器１０、この抵抗器１０の両端に接続された差動増幅
器１１により、また図３に示すように、サージ吸収素子
７の回路を一次巻線とする変流器１２により、または図
４に示すように、フォトカプラ（サージ吸収素子７に対
して直列接続の発光ダイオードとこの発光ダイオードに
対して回路的に分断された状態で光学的に結合するフォ
トトランジスタとの組み合わせ）１３などによって構成
するものとする。なお、サージ吸収素子７は、バリスタ
のほか、ダイオード、ＣＲ回路などにより構成すること
もできる。

【００１２】ちなみに、電流検出器８は、インダクタン
ス素子２の駆動中に駆動電流の流れない経路で、インダ
クタンス素子２のオフ時点で、インダクタンス素子２か
らのサージ電流を検出できる回路中に組み込まれていな
ければならない。サージ電流を検出するという観点から
みれば、電流検出器８は、インダクタンス素子２に対し
て直列に接続されていてもよい。しかし、このような接
続位置であると、インダクタンス素子２の駆動時に、電
流検出器８にもインダクタンス素子２の駆動電流が流
れ、これが通常動作時の負荷となる。したがって、電流
検出器８は、サージ吸収素子７に対して直列で、サージ
吸収素子７とともにインダクタンス素子２に対して並列
に接続されていなければならない。

【００１３】ここで判別器９の内部構成は、図５に示す
ように、入力端子４からの駆動指令信号を入力とし、駆
動指令オフ時に信号を発生する駆動状態信号発生器１４
と、電流検出器８の出力を入力とする反転出力回路１５
と、この出力と上記駆動状態信号発生器１４の出力とを
入力とするアンド回路１６と、リセット信号を発生する
リセット信号発生器１７と、この出力をリセット入力と
し、上記アンド回路１６の出力をセット入力とするフリ
ップフロップ回路１８と、この出力を入力とする出力器
１９とで、構成されている。なお判別器９の内部構成
は、一例であり、これに限定されるものでない。

【００１４】次に、図６は、インダクタンス素子駆動装
置１の動作時の信号変化を示している。なお、この図
で、Ａの区間は、正常な動作を示しており、またＢの区
間は、断線事故による異常状態を示している。インダク
タンス素子２の駆動時に、入力端子４、５の間に“Ｈ”
レベルの駆動指令信号が必要な期間にわたって入力され
る。そこで、駆動回路３は、駆動初期に大きな出力電圧
を発生して、インダクタンス素子２を過励磁の状態で駆
動し、過励磁期間の終了後に、それよりも低い保持電圧
でインダクタンス素子２を動作状態に保持する。このと
き、インダクタンス素子２には、過励磁電圧に対応し
て、三角波状の駆動電流が流れ、その後、比較的低い一
定の駆動電流が流れている。

【００１５】ところで、インダクタンス素子２を含む回
路に断線などの異常がなければ、駆動指令信号が立ち下
がったとき、すなわちインダクタンス素子２がオフの状
態になったとき、インダクタンス素子２の逆起電力によ
って、インダクタンス素子２側から回路中にサージ電流
が流れる。このサージ電流は、サージ吸収素子７を通っ
て、インダクタンス素子２、サージ吸収素子７および電
流検出器８を含む閉回路中で吸収され、駆動回路３など
に悪影響を及ぼさないようになっている。このとき、電
流検出器８は、サージ電流を検出して、所定の短い時間
にわたって、出力を発生している。

【００１６】一方、図６に示すように、駆動指令信号が
出力オフしたとき、駆動状態信号発生器１４は駆動指令
信号がなくなった時点から、所定の時間にわたって
“Ｈ”レベルの出力を発生している。このとき、図６の
Ａで示す区間のように、電流検出器８によってサージ電
流の検出があると、電流検出器８の出力は、“Ｈ”レベ
ルとなり、反転出力器１５の出力は、“Ｌ”レベルとな
る。したがって、アンド回路１６は、２つの入力端に
“Ｈ”レベル、“Ｌ”レベルの出力を同時に受けるた
め、“Ｌ”レベルの出力となって、異常信号を発生せ
ず、フリップフロップ回路１８や、出力器１９には、働
きかけない。

【００１７】ところが、図６のＢで示す区間のように、
例えばの箇所で断線事故が発生すると、その時点でイ
ンダクタンス素子２の駆動電流が消失し、その後のイン
ダクタンス素子２のオフ時には、サージ吸収素子７にサ
ージ電流が現れないことになる。電流検出器８がサージ
電流を検出しないと、“Ｌ”レベルの出力となり、反転
出力器１５の出力は“Ｈ”レベルになる。したがって、
アンド回路１６の２つの入力端には、同時に“Ｈ”レベ
ルの出力を受けるために、異常信号を発生し、これによ
りフリップフロップ回路１８をセットし、出力器１９を
動作させ、出力端子２０から所定の信号レベルの異常信
号を出力させる。なお、フリップフロップ回路１８のリ
セット入力には、リセット信号発生器１７の出力信号が
入力される。このリセット信号発生器１７は作業者が異
常認識後、リセット釦を押すか、または上記駆動指令信
号のオン時に信号を発生させて、フリップフロップ回路
１８を自動的にリセットする。

【００１８】このように、インダクタンス素子２の駆動
オフの時点で、サージ電流が発生しないとき、異常状態
であることが分かり、その異常状態の態様として、か
らの箇所での短絡事故、からの区間での断線事
故、の箇所での駆動回路３の故障、さらに異常信号の
継続によっての箇所でのサージ吸収素子７の断線故障
やの箇所での電流検出器８の断線故障などが予測でき
る。

【００１９】

【他の実施例】上記実施例では、インダクタンス素子２
の駆動オフ時に発生するサージ電流の有無を検出するこ
とで、インダクタンス素子２を含む回路の短絡事故や断
線事故を検出するようにしているが、インダクタンス素
子２の駆動中にサージ電流の発生の有無を検出しても良
い。

【００２０】この場合図７に示す判別器９’の構成で、
入力端子４の駆動指令信号と電流検出器８の出力とをア
ンド回路１６に入力し、このアンド回路１６の出力と、
リセット信号発生器１７の出力をフリップフロップ回路
１８に入力し、この出力を出力器１９の入力に接続して
いる。

【００２１】図１に示すように、駆動中に、例えば、
に示す区間の駆動回路３がオフする故障や、に示す箇
所で断線事故が発生した場合、図８のＢで示す区間のよ
うにインダクタンス素子２が駆動オフされ、サージ電流
が発生する。そうすれば、電流検出器８は、“Ｈ”レベ
ルに信号を出力し、アンド回路１８の両入力端は、とも
に“Ｈ”レベルの出力を入力するため、異常信号を発生
し、これによってフリップフロップ回路１８をセット
し、出力器１９により出力端子２０に所定の信号レベル
の異常信号を出力させる。なお、この判別器９’は、イ
ンダクタンス素子２の駆動オフ状態では異常検出しな
い。

【００２２】なお、フリップフロップ回路１８のリセッ
ト入力には、リセット信号発生器１７の出力信号が入力
され、前記図５の駆動オフ時の異常検出の場合と同様、
必要なときに、リセットされる。このことにより、駆動
中に発生した上記駆動回路故障や短絡事故を発見し、さ
らに発生箇所を速やかに特定できるので、保全作業に有
効である。

【００２３】なお、インダクタンス素子駆動装置１に、
図５に示す判別器９と図７に示す判別器９’とを併設す
るとさらに良いことは、言うまでもない。併設の場合、
インダクタンス素子２の駆動にともなう異常、つまり駆
動オフ時の異常、および駆動中の異常が検出できること
になる。

【００２４】

【発明の効果】前記の通り、繊維機械、例えば織機のよ
こ入れ用電磁弁（コイル）で、断線、短絡、ソレノイド
駆動回路の故障などが発生したとき、織機はよこ入れ不
良で停台する。この停台は、通常のよこ入れ不良にもと
づく停台と何ら変わりがないため、織工は何度もよこ入
れを繰り返し、織機の起動を試みる。このため、織物上
に欠点（織り段）を作る要因となってしまう。

【００２５】しかし、本発明によると、上記のような事
故が速やかに発見できるため、原因が分からずに何度も
繰り返し織機を駆動することによる織物上の織り段の発
生が未然に防止できる。また、織機のブレーキや、ソレ
ノイド動作異常についても故障箇所が回路上であること
が特定できるため、保全作業が速やかに実行できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インダクタンス素子駆動装置の回路図である。

【図２】差動増幅器による電流検出器の回路図である。

【図３】変流器による電流検出器の回路図である。

【図４】フォトカプラによる電流検出器の回路図であ
る。

【図５】駆動オフ時の異常を検出するための判別器の回
路図である。

【図６】インダクタンス素子駆動装置の動作時のタイム
チャート図である。

【図７】駆動中の異常を検出するための判別器の回路図
である。

【図８】インダクタンス素子駆動装置の動作時のタイム
チャート図である。

【符号の説明】

１インダクタンス素子駆動装置２インダクタンス素子３駆動回路４入力端子５入力端子６異常検出装置７サージ吸収素子８電流検出器９、９’ 判別器１０抵抗器１１差動増幅器１２変流器１３フォトカプラ１４駆動状態信号発生器１５反転出力回路１６アンド回路１７リセット信号発生器１８フリップフロップ回路１９出力器２０出力端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維機械に使用するインダクタンス素子
（２）を駆動する回路において、インダクタンス素子
（２）の駆動オフ後に、インダクタンス素子（２）に対
して並列接続のサージ吸収素子（７）に流れるサージ電
流を検出し、そのサージ電流の存在時に、インダクタン
ス素子（２）を含む回路を正常とし、サージ電流の不存
在時にインダクタンス素子（２）を含む回路を異常と判
断することを特徴とするインダクタンス素子回路の異常
検出方法。
【請求項２】繊維機械に使用するインダクタンス素子
（２）を駆動する回路において、インダクタンス素子
（２）の駆動中に、インダクタンス素子（２）に対して
並列接続のサージ吸収素子（７）に流れるサージ電流を
検出し、そのサージ電流の存在時に、インダクタンス素
子（２）を含む回路を異常とし、サージ電流の不存在時
にインダクタンス素子（２）を含む回路を正常と判断す
ることを特徴とするインダクタンス素子回路の異常検出
方法。
【請求項３】繊維機械に使用するインダクタンス素子
（２）を駆動する回路において、サージ吸収素子（７）
と電流検出器（８）とを直列に接続し、これらの直列接
続のサージ吸収素子（７）および電流検出器（８）をイ
ンダクタンス素子（２）に対して並列に接続するととも
に、上記電流検出器（８）にインダクタンス素子（２）
の駆動にともなうサージ電流の有無を判別する判別器
（９、９’）を設けてなることを特徴とするインダクタ
ンス素子回路の異常検出装置（６）。